JPH051420B2 - - Google Patents
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- JPH051420B2 JPH051420B2 JP59042534A JP4253484A JPH051420B2 JP H051420 B2 JPH051420 B2 JP H051420B2 JP 59042534 A JP59042534 A JP 59042534A JP 4253484 A JP4253484 A JP 4253484A JP H051420 B2 JPH051420 B2 JP H051420B2
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- moisture
- sensitive material
- humidity
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
- G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この本発明は、電気抵抗値の変化により雰囲気
の相対湿度を検知する湿度センサー用の感湿材料
の製造方法に関するものである。
の相対湿度を検知する湿度センサー用の感湿材料
の製造方法に関するものである。
昨今では、前記のような機能を有する感湿材料
としては、雰囲気に対して物理的、化学的に安定
であり強度も高い金属酸化物系セラミツクスが最
も多く用いられてきた。このような従来のセラミ
ツクスからなるものの感湿メカニズムは、水蒸気
が多孔質なセラミツク表面で解離して生じた水素
イオン（H+）の濃度が、周囲の相対湿度によつ
て異なるため、感湿部の電気抵抗値が変化するこ
とを利用したものである。そして、このH+は、
下記刊行物に示されるように相対湿度が低い場合
には、表面に生成している水酸基上をホツピング
により伝導し、相対湿度が高い場合には、水和し
たH+が水溶液中と同様に水膜を伝導するとされ
ている（刊行物、即ち、J.H.Anderson and G.
A.Parks：雑誌名：J.Phys.Chem.第72巻、第3662
頁1968年発行）。一方、湿度センサーを空調機に
よる自動湿度コントロール等の用途に使用する場
合、駆動および検知回路上の使い易さの点でより
低い電気抵抗値を有する湿度センサーが要望され
ている。しかし上記のようなH+による電気伝導
を利用するものであつて、しかもある程度良好な
感度を有するセンサーである限り、その電気抵抗
値には、下限値（おおむね相対湿度50％で500K
Ω程度、90％で20KΩ程度）があり、電気抵抗値
がより低く使い易いセンサーは得られ難いのが現
状であつた。
としては、雰囲気に対して物理的、化学的に安定
であり強度も高い金属酸化物系セラミツクスが最
も多く用いられてきた。このような従来のセラミ
ツクスからなるものの感湿メカニズムは、水蒸気
が多孔質なセラミツク表面で解離して生じた水素
イオン（H+）の濃度が、周囲の相対湿度によつ
て異なるため、感湿部の電気抵抗値が変化するこ
とを利用したものである。そして、このH+は、
下記刊行物に示されるように相対湿度が低い場合
には、表面に生成している水酸基上をホツピング
により伝導し、相対湿度が高い場合には、水和し
たH+が水溶液中と同様に水膜を伝導するとされ
ている（刊行物、即ち、J.H.Anderson and G.
A.Parks：雑誌名：J.Phys.Chem.第72巻、第3662
頁1968年発行）。一方、湿度センサーを空調機に
よる自動湿度コントロール等の用途に使用する場
合、駆動および検知回路上の使い易さの点でより
低い電気抵抗値を有する湿度センサーが要望され
ている。しかし上記のようなH+による電気伝導
を利用するものであつて、しかもある程度良好な
感度を有するセンサーである限り、その電気抵抗
値には、下限値（おおむね相対湿度50％で500K
Ω程度、90％で20KΩ程度）があり、電気抵抗値
がより低く使い易いセンサーは得られ難いのが現
状であつた。
また、H+による電気伝導を利用する従来の大
部分のセラミツク感湿材料では、空気中での使用
または放置によつて水（湿気）の吸脱着がくり返
されると、OH基が表面に安定化化学吸着されて
しまうために、センサーの抵抗値が経時的に大き
く変化してしまうことが避けられないので、これ
を初期特性にまで復帰させるには、実開昭55−
161248、55−161249、特開昭52−61788、54−
70895、54−101399、55−87941、56−2542、56−
109044、56−160649号公報などに見られるよう
に、感湿材料の周囲、カバー、基板内、電極等に
ヒーターを設け、感湿材料を500〜600℃に通電加
熱することによつて変化した特性を初期特性にま
で復帰させることが行なわれている。しかし、こ
の方法は経済的、省エネルギー的および安全的に
見て好ましいとは言えないものである。
部分のセラミツク感湿材料では、空気中での使用
または放置によつて水（湿気）の吸脱着がくり返
されると、OH基が表面に安定化化学吸着されて
しまうために、センサーの抵抗値が経時的に大き
く変化してしまうことが避けられないので、これ
を初期特性にまで復帰させるには、実開昭55−
161248、55−161249、特開昭52−61788、54−
70895、54−101399、55−87941、56−2542、56−
109044、56−160649号公報などに見られるよう
に、感湿材料の周囲、カバー、基板内、電極等に
ヒーターを設け、感湿材料を500〜600℃に通電加
熱することによつて変化した特性を初期特性にま
で復帰させることが行なわれている。しかし、こ
の方法は経済的、省エネルギー的および安全的に
見て好ましいとは言えないものである。
上記欠点を解決するため、特開昭57−15402号
公報に示されているように、有機けい素化合物重
合体と金属酸化物の混合物を焼結したものを感湿
材料としたものがあるが、より一層の電気抵抗の
低下が望まれていた。
公報に示されているように、有機けい素化合物重
合体と金属酸化物の混合物を焼結したものを感湿
材料としたものがあるが、より一層の電気抵抗の
低下が望まれていた。
この発明は上記従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、アルカリ金属の酸化物、複
合酸化物、水酸化物および酸素酸塩の内の少なく
とも一種と、有機けい素化合物重合体、並びにゼ
オライトを含有する組成物を焼成して焼成残留物
を得、これを感湿材料とすることにより、経時劣
化防止用の加熱装置（ヒーター）を必ずしも必要
とせずとも長期間感湿特性が安定し、より電気抵
抗の低下した感湿材料の製造方法を得ることを目
的とする。
めになされたもので、アルカリ金属の酸化物、複
合酸化物、水酸化物および酸素酸塩の内の少なく
とも一種と、有機けい素化合物重合体、並びにゼ
オライトを含有する組成物を焼成して焼成残留物
を得、これを感湿材料とすることにより、経時劣
化防止用の加熱装置（ヒーター）を必ずしも必要
とせずとも長期間感湿特性が安定し、より電気抵
抗の低下した感湿材料の製造方法を得ることを目
的とする。
この発明の一実施例に係わる有機けい素化合物
重合体としては、例えばメチルフエニルシリコー
ン、メチルシリコーンおよびエポキシ樹脂変性メ
チルシリコーンなどのオルガノポリシロキサンの
初期重合体をトルエンおよびシキレンなどの溶剤
に溶解した市販のシリコーンワニスを用い、これ
らは焼成して多孔質化し、アルカリ金属およびゼ
オライトを結合する結合剤として働く。
重合体としては、例えばメチルフエニルシリコー
ン、メチルシリコーンおよびエポキシ樹脂変性メ
チルシリコーンなどのオルガノポリシロキサンの
初期重合体をトルエンおよびシキレンなどの溶剤
に溶解した市販のシリコーンワニスを用い、これ
らは焼成して多孔質化し、アルカリ金属およびゼ
オライトを結合する結合剤として働く。
この発明の一実施例に係わるアルカリ金属化合
物としては、アルカリ金属の酸化物、複合酸化
物、水酸化物および酸素酸塩のうち少なくとも一
種のものを用いる必要がある。なぜなら、発明者
はアルカリ金属の他の化合物（塩化物等）につい
ても実施例と同様の実験を行なつたところ、耐水
性が不良であつて経時変化を生じ易く、ゼオライ
トの複合効果を期待できないことが確認されたか
らである。
物としては、アルカリ金属の酸化物、複合酸化
物、水酸化物および酸素酸塩のうち少なくとも一
種のものを用いる必要がある。なぜなら、発明者
はアルカリ金属の他の化合物（塩化物等）につい
ても実施例と同様の実験を行なつたところ、耐水
性が不良であつて経時変化を生じ易く、ゼオライ
トの複合効果を期待できないことが確認されたか
らである。
この発明の一実施例に係わるゼオライトとして
は、天然および合成のアルミノケイ酸塩を用いる
ことができる。Na塩が一般的であり、合成ゼオ
ライト類が市販されているため入手し易い。
は、天然および合成のアルミノケイ酸塩を用いる
ことができる。Na塩が一般的であり、合成ゼオ
ライト類が市販されているため入手し易い。
なお、本発明の一実施例による感湿材料が皮膜
の造膜効果、乾燥および硬化促進、亀裂防止並び
に下地基板への接着性向上の目的で以下に示す金
属酸化物等の無機質材料粉末を添加剤として含有
することがある。
の造膜効果、乾燥および硬化促進、亀裂防止並び
に下地基板への接着性向上の目的で以下に示す金
属酸化物等の無機質材料粉末を添加剤として含有
することがある。
以下実施例を示すことによりこの発明を詳細に
説明するが、これによりこの発明を限定するもの
ではない。
説明するが、これによりこの発明を限定するもの
ではない。
実施例 １
第１図は、この発明の一実施例による感湿材料
を用いた湿度センサーの斜視図であり、図におい
て、１は絶縁基板、２は電極、３は感湿皮膜、４
はリード線である。
を用いた湿度センサーの斜視図であり、図におい
て、１は絶縁基板、２は電極、３は感湿皮膜、４
はリード線である。
即ち、アルミナの絶縁基板１上に、Pt−Pd合
金系ペーストにて0.2mm間隔で10対のくし形状の
電極２をスクリーン印刷し、Ptのリード線４を
取り付け後焼付けを行なつた。この上に、下記組
成例１の組成物にシンナーを加えて撹拌機にて混
練後、混合物を浸漬処理により、約50μmの厚さ
に塗布し、80℃10分間の予備焼成後、600℃で30
分間焼成して感湿皮膜３を得、第１図のようなこ
の発明の一実施例による感湿材料を用いた湿度セ
ンサーを製作した。
金系ペーストにて0.2mm間隔で10対のくし形状の
電極２をスクリーン印刷し、Ptのリード線４を
取り付け後焼付けを行なつた。この上に、下記組
成例１の組成物にシンナーを加えて撹拌機にて混
練後、混合物を浸漬処理により、約50μmの厚さ
に塗布し、80℃10分間の予備焼成後、600℃で30
分間焼成して感湿皮膜３を得、第１図のようなこ
の発明の一実施例による感湿材料を用いた湿度セ
ンサーを製作した。
組成例 １
有機けい素化合物重合体：メチルフエニルシリコ
ーン初期重合物 41.2重量％ ゼオライト：NaAlSi2O6・H2O（ホウフツ石）
23.5 〃 アルカリ金属酸化物：Li2O 13.5 〃 添加剤：Al2O3 9.4 〃 マイカ 7.4 〃 硬化剤（アミン） 5.0 〃 このようにして製作したこの発明の一実施例に
よる感湿材料を用いた湿度センサーと、感湿皮膜
に1250℃で４時間焼結したAl2O3−MgO−ZnO系
セラミツクスを用い、他は第１図の場合と同様に
して得た従来タイプのセラミツク湿度センサー
と、上記特開昭57−15402号公報に示されたよう
に、メチルフエニルシリコーンをキシレンを溶解
して得たシリコーンワニスと、このシリコーンワ
ニスの２倍の重量の粉末状TiO2とで、実施例１
と同様にして得た感湿材料を用いた湿度センサー
とのサンプルにより、感湿特性（相対湿度（％）
−電気抵抗（Ω））とその経時変化を比較測定し
たところ、第２図の結果が得られた。なお、印加
電圧は交流1V、50Hzである。第２図において、
曲線A1およびA2は従来のセラミツクタイプのも
のの初期および６か月間室内放置後の感湿特性を
示し、AA1は上記従来の有機けい素化合物焼結
タイプのものの初期の感湿特性を示し、曲線B1
およびB2はこの発明の一実施例による感湿材料
を用いたものの初期および６か月間室内放置後の
感湿特性である。この図から明らかなように、従
来のH+伝導タイプのセラミツクスを感湿材料に
用いた湿度センサーは、６か月間放置後には、抵
抗値が初期と比べて２桁ほど大となり、感湿機能
もかなり低下してしまつたのに対して、この発明
の一実施例による感湿材料を用いた湿度センサー
は、６か月間放置後にはわずかに抵抗値が小とな
つたのみであり、感湿機能の低下も見られなかつ
た。また、初期の感湿特性曲線A1，AA1および
B1を比較するとわかるように、この発明の一実
施例による感湿材料を用いたものの方が従来のも
のよりも抵抗値が１桁以上小さく、たとえば相対
湿度50％では50KΩ、90％では1KΩであるため、
回路上使い易いものである。この発明による感湿
材料の抵抗値が低い理由は、伝導形式がH+伝導
ではなく、吸着水の水和によるアルカリ金属イオ
ン（この場合はLi+）による伝導であるために、
各相対湿度において感湿材料表面に吸着した水の
中をこのイオンが動くことができるためと考えら
れる。さらに、添加したゼオライトは、微細な三
次元カゴ状構造を有しており、伝導に寄与するア
ルカリ金属イオンは、湿気がほとんどない場合に
はこのカゴ状構造中に存在し、湿度が上がつてく
ると、H2Oによつて外に呼び出されて吸着水中
に溶出することにより、アルカリ金属イオンを安
定に存在させ、かつその出入りを円滑に行なわせ
る役目を成すためと考えられる。
ーン初期重合物 41.2重量％ ゼオライト：NaAlSi2O6・H2O（ホウフツ石）
23.5 〃 アルカリ金属酸化物：Li2O 13.5 〃 添加剤：Al2O3 9.4 〃 マイカ 7.4 〃 硬化剤（アミン） 5.0 〃 このようにして製作したこの発明の一実施例に
よる感湿材料を用いた湿度センサーと、感湿皮膜
に1250℃で４時間焼結したAl2O3−MgO−ZnO系
セラミツクスを用い、他は第１図の場合と同様に
して得た従来タイプのセラミツク湿度センサー
と、上記特開昭57−15402号公報に示されたよう
に、メチルフエニルシリコーンをキシレンを溶解
して得たシリコーンワニスと、このシリコーンワ
ニスの２倍の重量の粉末状TiO2とで、実施例１
と同様にして得た感湿材料を用いた湿度センサー
とのサンプルにより、感湿特性（相対湿度（％）
−電気抵抗（Ω））とその経時変化を比較測定し
たところ、第２図の結果が得られた。なお、印加
電圧は交流1V、50Hzである。第２図において、
曲線A1およびA2は従来のセラミツクタイプのも
のの初期および６か月間室内放置後の感湿特性を
示し、AA1は上記従来の有機けい素化合物焼結
タイプのものの初期の感湿特性を示し、曲線B1
およびB2はこの発明の一実施例による感湿材料
を用いたものの初期および６か月間室内放置後の
感湿特性である。この図から明らかなように、従
来のH+伝導タイプのセラミツクスを感湿材料に
用いた湿度センサーは、６か月間放置後には、抵
抗値が初期と比べて２桁ほど大となり、感湿機能
もかなり低下してしまつたのに対して、この発明
の一実施例による感湿材料を用いた湿度センサー
は、６か月間放置後にはわずかに抵抗値が小とな
つたのみであり、感湿機能の低下も見られなかつ
た。また、初期の感湿特性曲線A1，AA1および
B1を比較するとわかるように、この発明の一実
施例による感湿材料を用いたものの方が従来のも
のよりも抵抗値が１桁以上小さく、たとえば相対
湿度50％では50KΩ、90％では1KΩであるため、
回路上使い易いものである。この発明による感湿
材料の抵抗値が低い理由は、伝導形式がH+伝導
ではなく、吸着水の水和によるアルカリ金属イオ
ン（この場合はLi+）による伝導であるために、
各相対湿度において感湿材料表面に吸着した水の
中をこのイオンが動くことができるためと考えら
れる。さらに、添加したゼオライトは、微細な三
次元カゴ状構造を有しており、伝導に寄与するア
ルカリ金属イオンは、湿気がほとんどない場合に
はこのカゴ状構造中に存在し、湿度が上がつてく
ると、H2Oによつて外に呼び出されて吸着水中
に溶出することにより、アルカリ金属イオンを安
定に存在させ、かつその出入りを円滑に行なわせ
る役目を成すためと考えられる。
実施例 ２
下記組成例２の組成物にシンナーを加えて撹拌
機にて混練後、混練物を実施例１と同様に電極お
よびリード線を形成したアルミナ基板上にハケ塗
りにて約40μmの厚さに塗布した。ついで、80℃
30分間の乾燥後、850℃で1.5時間焼成して感湿皮
膜を得、第１図と同様の湿度センサーを製作し
た。
機にて混練後、混練物を実施例１と同様に電極お
よびリード線を形成したアルミナ基板上にハケ塗
りにて約40μmの厚さに塗布した。ついで、80℃
30分間の乾燥後、850℃で1.5時間焼成して感湿皮
膜を得、第１図と同様の湿度センサーを製作し
た。
組成例 ２
有機けい素化合物重合体：メチルシリコーン初期
重合物 38.0重量％ ゼオライト：Na8Al8Si40O96・24H2O（モルデナ
イト） 28.6 〃 アルカリ金属酸素酸塩：Na2CO3 21.4 〃 添加剤：TiO2 5.2 〃 Mg3（Si4O10）（OH）2 4.3 〃 硬化促進剤（オクチル酸アルミニウム）
2.5 〃 このようにして製作したこの発明の他の実施例
による感湿材料を用いた湿度センサーと、感湿材
料として1450℃で５時間焼結したCr2O3−CaO系
セラミツクスを用い、他は第１図の場合と同様の
従来タイプのセラミツク湿度センサーとの両サン
プルにより、感湿特性（相対湿度（％）−電気抵
抗（Ω））とその経時変化を実施例１の場合と同
様に測定した。この場合、経時劣化を促進するた
めに、両センサーを60℃、相対湿度95％の恒温恒
湿槽中に300時間放置した後の感湿特性を測定し
て初期特性と比較した。その結果を第３図に示
す。第３図において、曲線C1およびC2は、従来
タイプのものの初期および劣化促進テスト後の特
性を示し、曲線D1およびD2は、この発明の他の
実施例による感湿材料を用いたものの初期および
劣化促進テスト後の特性である。第３図から、こ
の発明の他の実施例による感湿材料を用いたもの
は、従来タイプのものに比べて初期特性において
約１桁抵抗値が低く、また従来タイプのものは、
劣化促進テスト後には抵抗値が２桁ほど大となつ
てしまつたのに対して、この発明の他の実施例に
よる感湿材料を用いたものは、テスト後も抵抗値
がやや小となつたのみであることが明らかであ
る。なお、劣化促進テストにおいて、従来タイプ
のものの初期特性が大きく変化した理由は、やは
り、OH基の強い化学吸着と吸着水の毛細管凝縮
にともなうセラミツクの微細構造中における粒子
の体積膨張による細孔の閉鎖が主であると推察さ
れる。また、この発明の他の実施例による感湿材
料を用いたものではこの場合もゼオライト中に安
定に存在する水和したNa+が感湿皮膜中を移動す
るという伝導形成をとるものと考えられる。
重合物 38.0重量％ ゼオライト：Na8Al8Si40O96・24H2O（モルデナ
イト） 28.6 〃 アルカリ金属酸素酸塩：Na2CO3 21.4 〃 添加剤：TiO2 5.2 〃 Mg3（Si4O10）（OH）2 4.3 〃 硬化促進剤（オクチル酸アルミニウム）
2.5 〃 このようにして製作したこの発明の他の実施例
による感湿材料を用いた湿度センサーと、感湿材
料として1450℃で５時間焼結したCr2O3−CaO系
セラミツクスを用い、他は第１図の場合と同様の
従来タイプのセラミツク湿度センサーとの両サン
プルにより、感湿特性（相対湿度（％）−電気抵
抗（Ω））とその経時変化を実施例１の場合と同
様に測定した。この場合、経時劣化を促進するた
めに、両センサーを60℃、相対湿度95％の恒温恒
湿槽中に300時間放置した後の感湿特性を測定し
て初期特性と比較した。その結果を第３図に示
す。第３図において、曲線C1およびC2は、従来
タイプのものの初期および劣化促進テスト後の特
性を示し、曲線D1およびD2は、この発明の他の
実施例による感湿材料を用いたものの初期および
劣化促進テスト後の特性である。第３図から、こ
の発明の他の実施例による感湿材料を用いたもの
は、従来タイプのものに比べて初期特性において
約１桁抵抗値が低く、また従来タイプのものは、
劣化促進テスト後には抵抗値が２桁ほど大となつ
てしまつたのに対して、この発明の他の実施例に
よる感湿材料を用いたものは、テスト後も抵抗値
がやや小となつたのみであることが明らかであ
る。なお、劣化促進テストにおいて、従来タイプ
のものの初期特性が大きく変化した理由は、やは
り、OH基の強い化学吸着と吸着水の毛細管凝縮
にともなうセラミツクの微細構造中における粒子
の体積膨張による細孔の閉鎖が主であると推察さ
れる。また、この発明の他の実施例による感湿材
料を用いたものではこの場合もゼオライト中に安
定に存在する水和したNa+が感湿皮膜中を移動す
るという伝導形成をとるものと考えられる。
実施例 ３
下記組成例３〜５の組成物を用いて、実施例
１、２と同様にして第１図のようなこの発明の他
の実施例による感湿材料を用いた湿度センサーを
それぞれ製作して、感湿特性（相対湿度（％）−
電気抵抗（Ω））とその経時変化を調べた。その
結果、実施例１および２の場合と同様に、これら
のこの発明の他の実施例による感湿材料を用いた
湿度センサーは、OH基の固着による感湿特性の
経時変化がほとんどないものであることが判明し
た。
１、２と同様にして第１図のようなこの発明の他
の実施例による感湿材料を用いた湿度センサーを
それぞれ製作して、感湿特性（相対湿度（％）−
電気抵抗（Ω））とその経時変化を調べた。その
結果、実施例１および２の場合と同様に、これら
のこの発明の他の実施例による感湿材料を用いた
湿度センサーは、OH基の固着による感湿特性の
経時変化がほとんどないものであることが判明し
た。
組成例 ３
有機けい素化合物重合体：メチルフエニルシリコ
ーン初期重合物 63.5重量％ ゼオライト：合成ゼオライト（商品名Ａ−３東洋
曹達K.K.製） 17.2 〃 アルカリ金属複合酸化物：K2Cr2O4 6.3 〃 添加剤：マイカ 6.1重量％ Fe2O3 6.9 〃 組成例 ４ 有機けい素化合物重合体：エポキシ樹脂変性メチ
ルシリコーン初期重合物 62.1重量％ ゼオライト：NaCa2（Al5Si5O20）・6H2O（トムソ
ンフツ石） 13.1 〃 アルカリ金属水酸化物：KOH 9.3 〃 添加剤：Cr2O3 5.0 〃 Al2O3 6.1 〃 ペントナイト 4.4 〃 組成例 ５ 有機けい素化合物重合体：メチルフエニルシリコ
ーン初期重合体をキシレンに溶解したワニス
71.5重量％ ゼオライト：合成ゼオライト（商品名Ｆ−９東洋
曹達K.K.製） 13.2 〃 アルカリ金属酸素酸塩：Li2SO4 8.6 〃 添加剤：MgO 3.7 〃 CaO 3.0 〃 実施例 ４ 組成例１の組成物を用い、焼成温度を変化させ
て実施例１と同様に湿度センサーを製作し、その
感湿特性（相対湿度（％）−電気抵抗（Ω））につ
いて調査した。代表例として、第４図に450℃お
よび550℃焼成の場合の初期感湿特性とその室内
放置６か月後の変化を示す。第４図において、曲
線E1は450℃焼成のもの、F1は550℃焼成のもの
の初期感湿特性、E2およびF2はそれぞれのもの
の６か月間室内放置後の感湿特性である。この図
のE1およびE2からわかるように、焼成温度が500
℃以下の場合には、有機けい素化合物重合体の熱
分解が不十分であるため感度が低く、かつ経時的
に低抵抗化を生じ易い。これに対して500℃以上
で焼成した場合にはF1，F2ならびに第２図のB1，
B2からわかるように有機分の分解がかなり進行
するため、感度が良好であり、かつ感湿特性の経
時変化を生じにくいことが判明した。また、他の
組成例のものについても同様の調査を行なつたと
ころ、上記と同一の結果が得られた。したがつ
て、この発明の実施例による感湿材料は、500℃
以上の焼成で得られるのが好ましい。又、1200℃
以上では焼結して焼成物が多孔質化せず感度が得
られず好ましくない。
ーン初期重合物 63.5重量％ ゼオライト：合成ゼオライト（商品名Ａ−３東洋
曹達K.K.製） 17.2 〃 アルカリ金属複合酸化物：K2Cr2O4 6.3 〃 添加剤：マイカ 6.1重量％ Fe2O3 6.9 〃 組成例 ４ 有機けい素化合物重合体：エポキシ樹脂変性メチ
ルシリコーン初期重合物 62.1重量％ ゼオライト：NaCa2（Al5Si5O20）・6H2O（トムソ
ンフツ石） 13.1 〃 アルカリ金属水酸化物：KOH 9.3 〃 添加剤：Cr2O3 5.0 〃 Al2O3 6.1 〃 ペントナイト 4.4 〃 組成例 ５ 有機けい素化合物重合体：メチルフエニルシリコ
ーン初期重合体をキシレンに溶解したワニス
71.5重量％ ゼオライト：合成ゼオライト（商品名Ｆ−９東洋
曹達K.K.製） 13.2 〃 アルカリ金属酸素酸塩：Li2SO4 8.6 〃 添加剤：MgO 3.7 〃 CaO 3.0 〃 実施例 ４ 組成例１の組成物を用い、焼成温度を変化させ
て実施例１と同様に湿度センサーを製作し、その
感湿特性（相対湿度（％）−電気抵抗（Ω））につ
いて調査した。代表例として、第４図に450℃お
よび550℃焼成の場合の初期感湿特性とその室内
放置６か月後の変化を示す。第４図において、曲
線E1は450℃焼成のもの、F1は550℃焼成のもの
の初期感湿特性、E2およびF2はそれぞれのもの
の６か月間室内放置後の感湿特性である。この図
のE1およびE2からわかるように、焼成温度が500
℃以下の場合には、有機けい素化合物重合体の熱
分解が不十分であるため感度が低く、かつ経時的
に低抵抗化を生じ易い。これに対して500℃以上
で焼成した場合にはF1，F2ならびに第２図のB1，
B2からわかるように有機分の分解がかなり進行
するため、感度が良好であり、かつ感湿特性の経
時変化を生じにくいことが判明した。また、他の
組成例のものについても同様の調査を行なつたと
ころ、上記と同一の結果が得られた。したがつ
て、この発明の実施例による感湿材料は、500℃
以上の焼成で得られるのが好ましい。又、1200℃
以上では焼結して焼成物が多孔質化せず感度が得
られず好ましくない。
以上説明したとおり、この発明は、アルカリ金
属の酸化物、複合酸化物、水酸化物および酸素酸
塩の内の少なくとも一種と、有機けい素化合物重
合体、並びにゼオライトを含有する組成物を焼成
して焼成残留物を得、これを感湿材料とすること
により、経時劣化防止用の加熱装置（ヒーター）
を必ずしも必要とせずとも長期間感湿特性が安定
し、より電気抵抗の低下した感湿材料の製造方法
を得ることができ、例えば湿度センサーに有用で
ある。
属の酸化物、複合酸化物、水酸化物および酸素酸
塩の内の少なくとも一種と、有機けい素化合物重
合体、並びにゼオライトを含有する組成物を焼成
して焼成残留物を得、これを感湿材料とすること
により、経時劣化防止用の加熱装置（ヒーター）
を必ずしも必要とせずとも長期間感湿特性が安定
し、より電気抵抗の低下した感湿材料の製造方法
を得ることができ、例えば湿度センサーに有用で
ある。
第１図は、この発明の一実施例による感湿材料
を用いた湿度センサーの斜視図、第２図および第
３図は、それぞれこの発明の実施例による感湿材
料を用いた湿度センサーと従来の湿度センサーを
比較する感湿特性図、第４図は、この発明の一実
施例による感湿材料を用いた湿度センサーの各焼
成温度における感湿特性図である。 図において、１は絶縁基板、２は電極、３は感
湿皮膜、４はリード線、A1，A2，AA1，C1，C2
は比較従来例の感湿特性、B1，B2，D1，D2，
E1，E2，F1，F2はこの発明の実施例による感湿
材料を用いた湿度センサーの感湿特性である。
を用いた湿度センサーの斜視図、第２図および第
３図は、それぞれこの発明の実施例による感湿材
料を用いた湿度センサーと従来の湿度センサーを
比較する感湿特性図、第４図は、この発明の一実
施例による感湿材料を用いた湿度センサーの各焼
成温度における感湿特性図である。 図において、１は絶縁基板、２は電極、３は感
湿皮膜、４はリード線、A1，A2，AA1，C1，C2
は比較従来例の感湿特性、B1，B2，D1，D2，
E1，E2，F1，F2はこの発明の実施例による感湿
材料を用いた湿度センサーの感湿特性である。
Claims (1)
- １ アルカリ金属の酸化物、複合酸化物、水酸化
物および酸素酸塩の内の少なくとも一種と、有機
けい素化合物重合体、並びにゼオライトを含有す
る組成物を焼成して焼成残留物を得、これを感湿
材料とする感湿材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042534A JPS60186747A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 感湿材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042534A JPS60186747A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 感湿材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60186747A JPS60186747A (ja) | 1985-09-24 |
| JPH051420B2 true JPH051420B2 (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=12638740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59042534A Granted JPS60186747A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 感湿材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60186747A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5715402A (en) * | 1980-07-01 | 1982-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | Moisture sensor |
| JPS58124939A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-07-25 | Hitachi Ltd | ガスセンサ |
| JPS58166701A (ja) * | 1982-03-26 | 1983-10-01 | 株式会社デンソー | 感湿素子の製造方法 |
-
1984
- 1984-03-06 JP JP59042534A patent/JPS60186747A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60186747A (ja) | 1985-09-24 |
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